专利名称：梯型摩擦-屈服钢消能器的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑工程结构抗震技术领域，涉及到一种梯型摩擦-屈服钢消能巡益o背景技术近年来，我国在工程结构的隔震、减振与振动控制方面进行了大量的研究 工作，取得了丰硕的研究成果。传统的抗震设计是通过增强结构本身的抗震性 能来抵御地震作用，即用结构本身来储存和消耗地震能量，以满足结构抗震设 防标准小震不坏，中震可修，大震不倒。而这种抗震方式缺乏自我调节能力， 在不确定的地震作用下，很可能不满足安全性的要求，消能减震技术为结构抗 震提供了一条合理有效的途径。其主要思想是将输入结构的地震能量引向特别 设置的消能装置加以吸收和耗散，从而保护主体结构的安全。金属屈服消能器 和摩擦消能器是两种常见的消能装置，通过金属屈服后的塑性性能和金属之间 摩擦特性来吸收地震能量，属于被动控制体系的范畴，其优点主要在于耗能 性能稳定、易于更换、经济、实用、取材简单，通常采用普通的钢材即可加工 而成。其不足之处在于缺乏控制力的自调节能力，不能根据建筑结构在地震 作用下的反应特性来调整消能器控制力的大小。地震灾害的破坏作用具有不可预见性，建筑结构遭受地震作用大小不一， 消能装置作为建筑抗震领域的一种新型减震方法，在耗能方面应该依照地震输 入能量的大小而不同，如在小震作用下可提供与之适应的较小控制力，在中震、 大震作用下发挥消能装置全部能力进行耗能，更为充分的保护主体结构，进而与抗震设防三阶段准则相呼应。因此，开发一种具有自调节能力和阶段性耗能 特性的消能装置对建筑结构抵御地震灾害具有重要的现实意义。发明内容本发明提供一种梯型钢屈服-摩擦消能器，其目的是解决消能装置的耗能作 用单一，缺乏可调性问题。本发明的技术方案如下一种梯型摩擦-屈服钢消能器，由耗能钢板、水平摩擦钢板、水平连接钢板 组成。其特征在于耗能钢板平面制成梯形，层叠放置，耗能钢板上下端分别 与下摩擦钢板及水平连接钢板通过焊接方式连接为一体，耗能钢板材料建议选 取抗拉屈服强度小于等于235Mpa的低碳钢，以保证其具有良好的塑性性能。需 要注意的是第一，梯型耗能钢板采用多层叠放时，钢板间距要设计理合，方 便焊接；第二，两块摩擦钢板接触面采用机械加工，保证钢板表面平整，接触 充分。本发明的效果和益处主要体现在梯型摩擦-屈服钢消能器的自调节及分阶 段耗能特性上通过调整梯型摩擦-屈服钢消能器下摩擦钢板孔槽的长度，实现 初阶段摩擦耗能；当位移变形超过设定的孔槽长度，则金属耗能钢板发生塑性 变形，通过金属塑性性能进行耗能。初阶段耗能可通过孔槽长度实现可调节性， 到达极限位移后通过金属屈服来实现下一阶段耗能。梯型摩擦-屈服钢消能器的 特殊性使得抗震设计过程更为方便、实用，将会更为广泛的应用于建筑结构抗 震设计领域。
图1是梯型摩擦-屈服钢消能器正立面示意图。
图中2是耗能钢板；3是下摩擦钢板；4是上摩擦钢板；5是螺栓；6是水 平连接钢板。图2是梯型摩擦-屈服钢消能器中耗能钢板2的示意图。 图3是梯型摩擦-屈服钢消能器中下摩擦钢板3的示意图。 图4是梯型摩擦-屈服钢消能器侧立面图。 图5是梯型摩擦-屈服钢消能器中上摩擦钢板4的示意图。 图6是梯型摩擦-屈服钢消能器中水平连接钢板6的示意图。 图7是梯型摩擦-屈服钢消能器与支撑连接示意图。 图中1是梯型摩擦-屈服钢消能器。 图8是梯型摩擦-屈服钢消能器与墙体及梁连接示意图。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的最佳实施例。具体实施时，首先，将矩形钢板加工成梯形，制成耗能钢板2，采用耗能钢 板层叠焊接于水平连接钢板6和下摩擦钢板3上；其次，在上摩擦钢板4上开 设槽道，在下摩擦钢板3上加工螺栓孔；将耗能钢板2焊接于下摩擦钢板3和 水平连接钢板6上；最后，用螺栓5将上摩擦钢板4和下摩擦钢板3连接在一起。
权利要求
1.一种梯型摩擦-屈服钢消能器，由耗能钢板(2)、上摩擦钢板(4)、下摩擦钢板(3)和水平连接钢板(6)三部分组成，其特征在于耗能钢板制成梯形，上摩擦钢板(4)开设槽道，用螺栓(5)将上摩擦钢板(4)与下摩擦钢板(3)连接，耗能钢板(2)上端焊接于下摩擦钢板(3)上，下端焊接在水平连接钢板(6)上。
全文摘要
本发明属于建筑工程结构抗震技术领域，涉及到一种梯型摩擦-屈服钢消能器，其特征是主要由耗能钢板(2)、摩擦钢板(3、4)、水平连接钢板(6)组成，通过摩擦钢板(3、4)和耗能钢板(4)来实现分阶段耗能，通过调整摩擦钢板滑动槽的长度使消能器具有可调功能。本发明的效果和益处是可用于多层建筑结构中的人字型支撑上，也可以应用于梁和墙之间。梯型摩擦-屈服消能器取材简单，制作容易，具有一定的经济和使用价值，将会更为广泛的应用于结构抗震领域。
文档编号E04B1/98GK101131004SQ200710012189
公开日2008年2月27日 申请日期2007年7月17日 优先权日2007年7月17日
发明者钢 李, 李宏男 申请人:大连理工大学